[發(fā)明專利]新型低合金超高強(qiáng)度鋼及形變熱處理工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811294689.8
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109439853A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董紀(jì);劉永長;武銀;馬林旭;田春英;張世輝
• 申請（專利權(quán)）人: 天津中德應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18;C21D8/00;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/22;C22C38/24;C22C38/26;C22C38/28
• 代理公司: 天津市三利專利商標(biāo)代理有限公司 12107
• 代理人: 楊歡

本發(fā)明屬于合金領(lǐng)域，具體涉及一種新型低合金超高強(qiáng)度鋼及形變熱處理工藝。新型低合金超高強(qiáng)度鋼包括下述質(zhì)量份組分：C 0.23?0.27％，Si 0.17?0.35％，Mn 0.35?0.6％，Cr 0.95?1.1％，Mo 0.70?0.90％，Nb 0.01?0.04％，V 0.08?0.12％，Ti 0.01?0.04％，其余為Fe和雜質(zhì)。通過前期對低合金超高強(qiáng)度鋼進(jìn)行一定的成分設(shè)計和工藝調(diào)整，在后續(xù)形變熱處理過程中只需簡單地控制應(yīng)變速率即可促進(jìn)低合金超高強(qiáng)度鋼中MX相的析出，同時還可細(xì)化馬氏體板條寬度，工藝簡單，目的性強(qiáng)，對提高低合金超高強(qiáng)度鋼的強(qiáng)韌性能具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于合金領(lǐng)域，具體涉及一種新型低合金超高強(qiáng)度鋼及形變熱處理工藝。

背景技術(shù)

隨著航空航天、高速鐵路、深海資源開發(fā)、汽車輕量化等各個領(lǐng)域的不斷發(fā)展，作為這些領(lǐng)域的主要結(jié)構(gòu)用鋼，低合金超高強(qiáng)度鋼需在氣候惡劣、地質(zhì)復(fù)雜的環(huán)境下服役，承受較高的內(nèi)外壓力、軸向拉伸載荷、低溫和腐蝕等多重考驗。對超高強(qiáng)度鋼的綜合性能，特別是強(qiáng)韌性提出嚴(yán)苛的要求。目前，我國自主生產(chǎn)的低合金超高強(qiáng)度鋼各項性能指標(biāo)仍不穩(wěn)定，因此，亟需加速自主品牌低合金超高強(qiáng)度鋼的研發(fā)，為推進(jìn)超高強(qiáng)度鋼的國產(chǎn)化提供科學(xué)依據(jù)。

低合金超高強(qiáng)度鋼國產(chǎn)化的關(guān)鍵在于提高材料的強(qiáng)韌性能。強(qiáng)度的提高不可避免的增加了材料的硬度，導(dǎo)致超高強(qiáng)度鋼缺口敏感性增高、易于產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂而影響材料壽命。有研究表明：通過純凈冶煉對超高強(qiáng)度鋼的化學(xué)成分均勻性及純凈度進(jìn)行嚴(yán)格控制，可有效地改善鋼材的韌性。合金元素的添加也會對超高強(qiáng)度鋼的組織及強(qiáng)韌性產(chǎn)生影響，通過合金元素的合理配比，降低超高強(qiáng)度鋼的Ms點，使淬火至室溫的組織中殘余奧氏體含量增多，有效地改善材料的塑、韌性能。結(jié)合適當(dāng)?shù)男巫儫崽幚矸绞剑⒑辖鹪釉阡撝袝cC或N原子相結(jié)合。這些種類、形態(tài)、尺寸各不相同的析出物通過晶粒細(xì)化，析出強(qiáng)化，二次硬化等作用來強(qiáng)化基體，使材料得到超高的強(qiáng)度與良好的塑韌性能。目前，通過精確形變熱處理工藝實現(xiàn)復(fù)合低合金超高強(qiáng)度鋼組織及析出物的有效控制尚未見諸報端。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種新型低合金超高強(qiáng)度鋼及形變熱處理工藝。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案：

一種新型低合金超高強(qiáng)度鋼，包括下述質(zhì)量份組分：C 0.23-0.27％，Si 0.17-0.35％，Mn 0.35-0.6％，Cr 0.95-1.1％，Mo 0.70-0.90％，Nb 0.01-0.04％，V 0.08-0.12％，Ti 0.01-0.04％，其余為Fe和雜質(zhì)。

優(yōu)選的，包括下述質(zhì)量組分：C 0.25％，Si 0.29％，Mn 0.39％，Cr 0.97％，Mo0.85％，Nb 0.012％，V 0.089％，Ti 0.026％，雜質(zhì)為P 0.005％，S 0.001％，其余為Fe。

本申請還包括一種所述的新型低合金超高強(qiáng)度鋼的形變熱處理工藝，包括下述步驟：以10-20℃/s加熱至1200-1300℃保溫5-30min，然后，以20-30℃/s的冷卻速度分別冷至900-1200℃，以應(yīng)變速率分別是0.01-10s^-1，進(jìn)行壓縮變形，變形量為60％，變形完成后直接水冷至室溫。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：